通过改变土壤pH及菌群结构缓解杭白菊连作障碍

摘要

目的:寻找缓解杭白菊连作障碍的方法并阐明其缓解障碍的微生态机制。方法:实验分为6组,即连作组、轮作组、蚕沙发酵肥组、蚕沙未发酵肥组、市售菌肥组及石灰组,于收获期统计杭白菊的存活率、产量、株高以及分枝数,采用Miseq测序技术对6个处理组的杭白菊根际土壤细菌群落多样性及结构进行分析。结果:连作杭白菊的存活率、产量、株高以及分枝数均为最低;土壤酸化严重,p H仅4.79;根际土壤酶活性及细菌多样性水平也最低。而施用蚕沙发酵肥、蚕沙未发酵肥、市售三矩灌金液菌肥、石灰均能有效改善白菊连作障碍,其存活率、产量、株高以及分枝数显著提高。比较土壤理化性质后发现,无论是施用菌肥还是石灰,土壤p H、酶活性以及细菌多样性水平均显著上升,有机质含量则没有显著性差异。比对前20个优势菌属发现,3个菌肥组中的优势菌属种类差异不大,主要表现在含量上的差异。菌肥的施用促进了土壤中一些优势细菌类群数量的增长,如Gp1、Rhizomicrobium、Pseudolabrys、Gp2、Burkholderia、Bradyrhizobium、Devosia、Bacillus、Sphingomonas、Chitinophaga等,其中Devosia、Bradyrhizobium、Bacillus、Burkholderia、Sphingomonas与Chitinophaga均是益生菌。石灰组中的细菌组成与菌肥组差异较大,其中一些益生菌如Arthrobacter、Paenibacillus、Nitrosospira、Ohtaekwangia、Tepidamorphus、Dongia仅在石灰组中特有。结论:无论施肥还是改变土壤p H均可提高杭白菊产量,增加存活率,其微生态机制主要是通过提高土壤p H、酶活性以及细菌多样性水平,增加有益菌的种类和数量,从而达到缓解杭白菊连作障碍的作用。